JP2009532794A

JP2009532794A - 改良ｒｆｉｄタグ

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Publication number: JP2009532794A
Application number: JP2009503701A
Authority: JP
Inventors: スコリックボリス; マウバッハステファン; シュレイェンヘールト; トムベウルアントーン
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2009-09-10
Also published as: WO2007116330A3; WO2007116330A2; EP2008227A2; EP2008227B1; CN101421749A; US20100154484A1; CN101421749B; WO2007116330A9

Abstract

洗濯機（１００）と情報通信する物品（１１４）用の無線識別、ＲＦＩＤ装置（１１６）である。かかるＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤ回路（１１８）と、ＲＦＩＤ回路（１１８）に接続したアンテナ（１２０）とを具え、ＲＦＩＤ回路（１１８）及びアンテナ（１２０）のいずれかに接続された切換手段（１２２）を更に具え、該切換手段（１２２）は、ＲＦＩＤ回路（１１８）を第一の操作モードから第二の操作モードに切換えることにより、流体（１０８）と接触して応答するよう構成される。それら２つの操作モードは、洗濯機（１００）と通信する、少なくとも対応した第一及び第二の性能を有している。

Description

この発明は、無線識別（ＲＦＩＤ）タグに関する。

ＲＦＩＤタグは一般に小型で、しばしば曲げることができ、かかるタグは、小型の集積回路及びアンテナを具える。回路の一般的な寸法は約１ｍｍ^２であり、一般にアンテナはそれよりも相当に大きい。一般に、ＲＦＩＤタグそのものは、バッテリ又はそれに類似する電力源の形態の電力を有していないが、外部にて生じ、ＲＦＩＤリーダ端末から生じる電磁場に応答する。ＲＦＩＤタグがそのような電磁場にある場合、かかるタグは電力をそこから得て、次いで、一般に、リーダ端末からメッセージを受信し、リーダ端末に対しデータで応答する。

言うまでも無く、ＲＦＩＤタグは低電力装置であるが、その導入された数年前から、益々多くの機能を獲得している。一般に、ＲＦＩＤタグは、処理ユニットを具え、そのことにより、内部メモリから受信及び／又は読み込まれるデータに対し、幾分高度な処理を施すことが可能である。ＲＦＩＤタグは、電力が供給されている場合にのみ稼動するＮＶ−ＲＡＭ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅＲＡＭ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）及びＥＥＰＲＯＭなどといった、いくつかの型式のメモリを具え得る。

ＲＦＩＤタグは、広範な適用環境にて広く使用されている。例としては、動物識別タグ、ドア用のアクセスキー、空港でのスーツケースの取り扱い、サプライチェーンマネジメント、資材マネジメント等を含むものが挙げられる。

特に、ＲＦＩＤタグは、情報と共に商品を提供することなどの使用を含む、サプライチェーン／資材／セールスサイドにおいて大変有用であり、工場からエンドユーザ／消費者までのサプライチェーンの全ての面において実質的に効率を良くするものである。

更に、現在、ＲＦＩＤタグは、物品がエンドユーザ／消費者に購入された場合に、使用者の自宅への道標としても有用であることが期待されている。例えば、衣服などの洗濯可能な物品とした場合に、現在、衣服に埋め込まれたＲＦＩＤタグから受信された情報に基づき、洗濯プログラムを自律的に選択する洗濯機が存在する。

従来技術の衣服用のＲＦＩＤトランスポンダは、特許文献１に記載されている。
国際公開第２００４−０４７０１３号パンフレット

しかし、従来技術のＲＦＩＤタグは、タグからの情報が不正なパーティーに入手されてしまうという問題を有する。すなわち、従来技術のタグは、ユーザ／消費者が読み込み可能なＲＦＩＤタグを公共の場にて所持している場合に必要なプライバシー保護を提供していない。例えば、未許可であって、悪意のあるパーティーがタグをスキャンして、個人が所持している物を特定することが可能である。これは、厄介なことであり、犯罪者を衣服の高価な物品又は携帯可能なグッズに効果的に指し向けることとなる。更に、タグから発信される情報によって、商品を特定することができない場合であっても、タグに保持されている情報は一般に時間非依存的である。このことは悪意のあるパーティーが個人を追跡する場合にとても有効な方法を提供するものである。

従って、この発明の目的は、上述してきた従来技術のＲＦＩＤタグの問題点を克服することにある。

かかる目的は、請求項に記載の、ＲＦＩＤ装置及び洗濯機の多様な実施形態により達成される。

従って、この発明の第一の実施態様は、洗濯機と情報通信する物品用の無線識別、ＲＦＩＤ装置を提供するものである。かかるＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤ回路と、ＲＦＩＤ回路に接続されたアンテナとを具え、ＲＦＩＤ回路及びアンテナのいずれかに接続された切換手段を更に具え、かかる切換手段は、ＲＦＩＤ回路を第一の操作モードから第二の操作モードに切換えることにより、流体と接触して応答するよう構成されている。それら２つの操作モードは、洗濯機と通信する、少なくとも対応する第一及び第二の性能を有する。

この発明の実施形態は、第一の操作モードにおいて、ＲＦＩＤ回路が第一の一連の情報と通信するよう構成され、そして、第二の操作モードにおいて、ＲＦＩＤ回路が第二の一連の情報と通信するよう構成され、かかる第二の一連の情報は、第一の一連の情報よりも情報量が大きいものを含むものである。

この発明の実施形態において、ＲＦＩＤ回路は、第一の操作モードにて、ＲＦＩＤ回路が情報を通信することができないよう構成されているものを含み得る。例えば、切換手段は、アンテナとＲＦＩＤ回路との間を接続するよう構成することができる。

また、ある実施形態では、切換手段は、流体と接触して応答し、流体との接触時にのみＲＦＩＤ回路の第二の操作モードが維持されるよう構成されている。

更にまた、ある実施形態では、切換手段は、流体と接触して応答し、流体との接触が終了した後もＲＦＩＤ回路の第二の操作モードが維持されるよう構成されている。

加えて、ある実施形態では、切換手段が、ヒューズ及び流体感応スイッチを具えている。ヒューズは、受信した信号に応答して、非導電状態となり、そのことにより、ＲＦＩＤ回路を切換えて、第一の操作モードとなるよう構成することができる。

第二の実施態様は、この発明は、上述した少なくとも一つのＲＦＩＤ装置と関連して稼動する、制御ユニット及ＲＦＩＤリーダを具える洗濯機を提供するものである。

言い換えると、この発明は、上述したプライバシーの問題を解決するＲＦＩＤタグを提供するものである。例えば、販売の際には、この発明のＲＦＩＤタグは、例えば、ＲＯＭ要素又はタグのＲＦＩＤ回路に接続したワイヤを燃やすことにより「機能停止」する。その結果、タグは操作の第一モードとなり、タグとの通信が、不可能となる、あるいは少なくとも困難となる。実際の「機能停止」は、例えば、ＲＦＩＤリーダ又はその他の適当なトランスミッタからの強力な電磁信号の伝達により起こらせ得る。

「機能停止」状態、すなわち操作の第一モードでは、タグが充分な導電湿度下にある場合にのみタグは機能的となる。上述したように、このことは、導電液が存在する場合にのみ電気接触が起こるよう構成されている切換手段を用いることにより可能となる。例示的に示すように、切換手段は、ＲＦＩＤタグと関連して、例えばアンテナ及びＲＦＩＤ回路間などの、「有利な」配置となるよう位置付けることができる。

そのことから、一般的な使用シナリオでは、通常、タグは販売前には機能しており、次いで、ユーザ／消費者が物品を販売された状態とする前に有効に機能停止する。かかるタグは、乾燥している限りは、非通信状態を維持し、タグ付きの物品が洗濯機内に入れられ、物品を（水、ドライクリーニング流体などの）流体に曝した場合にのみ再度通信可能となる。

ＲＦＩＤタグを正確に処理し得る洗濯機は、一般に、はじめに衣類上に少量の冷水を注ぎこむ。次いで、推奨温度、脱水、色の組み合わせ、洗剤量などの情報を得るためにタグをスキャンする。この情報に基づき、商品を損傷しないプログラムが選択される。

以下、この発明を図面を参照しつつ、より詳細に説明する。

図１は、流体容器１０６、制御ユニット１０２、洗濯流体供給口１２４及び洗濯流体排水口１２６が接続される電気機械式インタフェースユニット１０４、並びに、アンテナ１１２を有するＲＦＩＤリーダ１１０を具える洗濯機１００を概略的に示す。

洗濯可能な物品１１４は、容器１０６内の洗濯流体１０８に浸される。ＲＦＩＤタグ１１６は、洗濯可能な物品１１４に取り付けられている。かかるＲＦＩＤタグ１１６は、アンテナ１２０及び切換手段１２２に接続されたＲＦＩＤ回路１１８を具える。切換手段１２２は、例えば、ＲＯＭ要素またはＲＦＩＤ回路１１８に接続されているワイヤを焼くことにより、ＲＦＩＤ回路が「機能停止」となるよう構成されている。その結果、タグは、タグ１１６との通信が不可能となる、あるいは困難となる操作モードになる。実際の「機能停止」は、タグ１１６を有する洗濯可能な物品１１４を洗濯機１００内に入れる前に、例えばＲＦＩＤリーダやその他の適当なトランスミッタから強力な電磁信号を伝達することにより行うことができる。

また、制御ユニット１０２は、電気機械式インタフェースユニット１０４により、例えば、洗濯流体１０８の流入及び排出などに関する洗濯サイクル、洗濯流体１０８の温度、並びに、容器１０６の回転を制御するよう構成されている。操作の際、制御ユニット１０２は、ＲＦＩＤタグ１１６、及び、容器１０６内の物品に取り付けられたその他のタグと通信する。かかる通信は、ＲＦＩＤリーダ１１０、ＲＦＩＤリーダアンテナ１１２、タグアンテナ１２０、タグＲＦＩＤ回路１１８を介して、無線周波数、ＲＦ信号手段により実施される。タグ１１６が洗濯流体１０８に浸されることの効果は、切換手段１２２が導電性を獲得することにある。ＲＦＩＤ回路１１８は、アンテナ１２０及びＲＦＩＤリーダ１１０を介した制御ユニット１０２との通信を可能とする操作モードにて操作することにより、導電性を有する切換手段１２２に応答する。

ＲＦＩＤ回路１１８内に保持された情報を読み込むことにより、制御ユニット１０２は、容器１０６内のＲＦＩＤ回路１１８及びタグのその他のＲＦＩＤ回路から通信された情報により決定された洗濯サイクルを実施することが可能となる。

図２に代替的な構成のＲＦＩＤタグ２１６を概略的に示す。かかるタグ２１６は、切換手段２２２を介してアンテナ２２０に接続されているＲＦＩＤ回路２１８を具える。切換手段２２２は、二つのうち一つの状態にあるよう構成されている。第一の状態は、アンテナ２２０のＲＦＩＤ回路２１８との接続が解除された状態であり、そして、第二の状態は、アンテナ２２０がＲＦＩＤ回路２１８と接続された状態である。上述したように、第一の状態は、ＲＦＩＤ回路２１８の第一の操作モードに対応し、第二の状態は、ＲＦＩＤ回路２１８の第二の操作モードに対応する。切換手段２２２は、ヒューズ２２４及び流体応答スイッチ２２６を具える。

第一の状態は、例えば、上述したように、タグ２１６及びそれ故に切換手段も、ＲＦＩＤリーダ又はその他の適当なトランスミッタからの強力な電磁場信号に曝し、そのことで、切換手段２２のヒューズ内の銅線を効果的に「焼き尽くす」ことにより達成される。既に説明したように、第二の状態は、切換手段２２２の流体感応スイッチを導電性の洗浄液に曝し、該洗浄液が、ヒューズ内で「焼き尽くされた」線の、「置換された」銅線として有効に機能することで、アンテナ２２０とＲＦＩＤ回路２１８とが接続することにより得られる。

一般に、ＲＦ信号は、水などの流体内を伝播すると減衰するが、このことは、上述のこの発明の操作を妨げる障害とはならない。実際にも、リーダ１１０とタグ１１６との通信に使用される１０ｄＢの弱まったＲＦ信号は、一般に許容範囲であるとされている。図３のグラフに示すように、１０ＭＨｚ周辺の周波数では、ＲＦ信号は塩性液に、洗濯機内にて充分過ぎる、２５ｃｍ侵入する。液体の塩濃度が高ければ高いほど、信号の侵入度が低下することとなる。水は、図３の場合に使用した液体よりも塩濃度が低い。

図４は、この発明に従うその他のＲＦＩＤタグの実施形態を示す。

洗濯機内にて水道水などの流体に曝されたときに、ＲＦＩＤタグを再度機能的にするために、図４に示す構成を適用することができる。タグリーダは、洗濯機に内蔵された標準的なＲＦＩＤリーダとすることができる。（衣服、織物などの）製品に取り付けられたＲＦＩＤタグには、（その最も単純な形態の流電接触の）センサが設けられている。かかるセンサは、ＲＦＩＤチップと電気的に接続している（図５を参照）。

ＲＦＩＤタグのＲＦＩＤ回路は、不揮発性の、電気的にプログラム可能なメモリ（ＥＰＲＯＭ）を含む。かかるメモリの内容は、コードによりプログラムし、タグリーダにより伝送することができる。かかるＥＰＲＯＭは、洗濯機をプログラムする情報を含む。しかし、それに加え、ＥＰＲＯＭの何ビットかは、ＲＦＩＤ回路を、機能停止モード（例えばスリープモード）又は機能モード（アクティブモード）にセットするために保存される。一旦スリープモードとなると、如何なるリーダによってもタグは機能的とはならない。タグが洗濯機内に置かれたときであっても、（湿度依存型レジスタなどの）センサが乾燥している限りは、洗濯機内にある専用のタグリーダは、ＲＦＩＤを再度機能的とすることができない。洗濯機に所定量の水道水を入れ、センサが所望される最小量の湿度を検出すると、図４に示すタグリーダはタグのＥＰＲＯＭをプログラムし、ＲＦＩＤタグを「機能的」なモードにセットする。そのときから、タグのＥＰＲＯＭの内容は、リーダにより読み込まれ、このデータに合わせて洗濯機がプログラムされる。

図５は、湿度依存型センサの例示的な実施形態を示す。単純な「無料」湿度センサは、ＲＦＩＤタグの表面における、２つの流電接触手段により構成することができる。これらの接触は、ＲＦＩＤチップの基板上の回路に接続されている。

このセンサをＲＦＩＤチップと連結させるには、このチップに、２つの付加的な結合パッド（接触）を提供しなければならない。更に、チップ上のこれら結合パッドは、センサそのものとして機能させることができる。その場合に、タグ上には如何なる付加的な結合ワイヤ又はその他の接触具も必要とされない。更に、低電力、高利得増幅器は、チップの基板上に内蔵されているべきである。この（ＤＣ−）増幅器の出力信号は、スミストリガー（Ｓｍｉｔｈ−ｔｒｉｇｇｅｒ）回路などにより、デジタル化すべきである。スミストリガーの出力は、「０」又は「１」であり、「湿度が無い」又は「湿度が有る」ことを表示するものである。このとき、このデジタル信号は、チップの基板上のＥＰＲＯＭ内にプログラムされ、そして、その結果、チップを機能的（使用可能）とすることができる。また、この処理は、洗濯機内のタグリーダの磁場によりタグに電力が供給されたときにのみ行われることは明らかである。

洗濯機内にある衣類の一部に取り付けられたＲＦＩＤタグを概略的に示した図である。この発明の一実施形態に従うＲＦＩＤタグを概略的に示したブロック図である。１０ＭＨｚから５ＧＨｚまでの周波数間隔にて、ＲＦ信号の１０ｄＢ減衰の侵入度を示したグラフである。この発明に従うＲＦＩＤタグの実施形態を示した図である。湿度センサを示した図である。湿度センサとＲＦＩＤチップのＥＰＲＯＭとの間のインターフェースを示した図である。

Claims

洗濯機（１００）と情報通信する物品（１１４）用の無線識別、ＲＦＩＤ装置（１１６、２１６）であって、
ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）と、
該ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）に接続されたアンテナ（１２０、２２０）とを具え、
該ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）及びアンテナ（１２０、２２０）のいずれかに接続した切換手段（１２２、２２２）を更に具え、該切換手段（１２２、２２２）は、ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）を第一の操作モードから第二の操作モードに切換えることにより、流体（１０８）と接触して応答するよう構成され、それら操作モードは、洗濯機（１００）と通信する、少なくとも対応した第一及び第二の性能を有していることを特徴とするＲＦＩＤ装置。
前記ＲＦＩＤ回路は、前記第一の操作モードにおいて、ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）が第一の一連の情報と通信するよう構成され、そして、前記第二の操作モードにおいて、ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）は第二の一連の情報と通信するよう構成され、該第二の一連の情報量は、該第一の一連の情報量よりも大きい、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。
前記ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）は、前記第一の操作モードにて、ＲＦＩＤ回路（１１８，２１８）が情報通信できないよう構成されている、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤ装置。
前記切換手段（１２２、２２２）は、アンテナ（１２０、２２０）及びＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）間を接続してなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ装置。
前記流体（１０８）と接触することで応答し、該流体（１０８）との接触時にのみ前記ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）の第二の操作モードが維持される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ装置。
前記切換手段（１２２、２２２）は、前記流体（１０８）と接触して応答し、該流体（１０８）との接触が終了した後も前記ＲＦＩＤ回路（１１８、２１８）の第二の操作モードが維持される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ装置。
前記前記切換手段（１２２、２２２）は、ヒューズ（２２４）及び流体感応スイッチ（２２６）を具える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ装置。
前記ヒューズは、受信した信号に応答して、非導電となり、そのことにより、前記ＲＦＩＤ回路を前記第一の操作モードに切換えるよう構成されている、請求項７に記載のＲＦＩＤ装置。
前記ヒューズ（２２４）は、ＲＦＩＤリーダ（１１０）から受信される相当に高出力の信号に応答するよう構成されている、請求項８に記載のＲＦＩＤ装置。
請求項１〜９に従うＲＦＩＤ装置（１１６、２１６）のいずれかと関連して操作するよう構成されている、制御ユニット（１０２）及びＲＦＩＤリーダ（１１０）を具えることを特徴とする洗濯機（１００）。